轻型电动车用阀控式铅酸蓄电池

1T/ZJXDC01—2018轻型电动车用阀控式铅酸蓄电池本标准规定了轻型电动车用阀控式铅酸蓄电池的术语和定义、产品型号编写规则、规格型号和外型结构、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及使用要求。本标准适用于以蓄电池作为主要动力源的电动自行车、电动滑板车、电动平衡车、电动轮椅车等使用的容量为28Ah及以下的阀控式铅酸蓄电池（以下简称蓄电池）和蓄电池组。蓄电池中的硫酸电解液是吸附在电极间的微孔结构中或呈胶体形式。本标准不适用于起动用、电动道路车辆用、牵引用等其它用途的蓄电池和蓄电池组。2规范性引用文件下列文件对于本部分的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法GB/T2900.41电工术语原电池和蓄电池GB/T23754铅酸蓄电池槽GB/T28535铅酸蓄电池隔板JB/T2599铅酸蓄电池名称、型号编制与命名方法3术语和定义GB/T2900.41界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1额定容量ratedcapacityC2在规定的条件下，蓄电池完全充电状态所能提供的由制造厂标明的安时电量；用2小时率(以下用2hr表示)容量Ah表示。3.2实际容量actualcapacityCa在规定的条件下，蓄电池实际所能放出的电量；用Ah表示。3.32hr电流2hour-ratecurrentI2表示蓄电池充放电电流大小。其数值为C2/2；用A表示。2T/ZJXDC01—20183.4容量保存率capacityconservationrateR在规定的条件下，完全充电的蓄电池开路贮存后的容量保存性能；用%表示。3.5不同温度下的容量capacityatdifferenttemperatureCd在不同温度下蓄电池实际所能放出的电量；用Ah表示。3.6能量密度energydensity单位重量的蓄电池所储存的能量；用Wh/kg表示。3.7寿命可靠性reliabilityoflife在规定条件下和规定的时间内，完成蓄电池组容量循环放电的能力。3.8快速充电能力fastchargecapacity在规定条件下,蓄电池接受比正常值大的电流充电的能力。3.9恒功率放电能力constantpowerdischargecapacityathightemperature在规定条件下，蓄电池组以恒定功率放电所具备的能力。3.10阻燃性flameretardant在规定条件下，蓄电池槽盖推迟火焰蔓延的能力。3.11开闭阀压力valveopenandclosepressure在规定条件下，使蓄电池限压阀开启和关闭的压力范围。3.12安全性safety在规定条件下，蓄电池外观状态的表现情况。3.13防爆能力explosion-proofcapability蓄电池在通常的过充电条件下排气阀阻止外部火源点燃内部气体的能力。3T/ZJXDC01—20184产品型号编写规则蓄电池产品型号参照JB／T2599要求，具体为：产品类型用汉字“轻型电动车”汉语拼音的第一个大写字母QD表示，详细命名示意见图1。图1型号命名示意图如：6-QDF（G）-10为6个单格串联的、2hr额定容量为10Ah的、高温型轻型电动车用阀控式铅酸蓄电池；6-QDF（D）-10为6个单格串联的、2hr额定容量为10Ah的、低温型轻型电动车用阀控式铅酸蓄电池；6-QDF-10为6个单格串联的、2hr额定容量为10Ah的、普通型轻型电动车用阀控式铅酸蓄电池。5蓄电池产品规格型号和外型结构5.1蓄电池产品规格型号与尺寸蓄电池产品规格型号与尺寸见表1。表1产品规格型号与尺寸1623456782、除了表格中所列的规格型号外，创新产4T/ZJXDC01—20185.2蓄电池外型结构蓄电池外型结构如图2所示。图2外形结构示意图5.3蓄电池端子外形尺寸5.3.1Z字型端子示意图如图3所示。图3中给定的尺寸单位为毫米（mm），给定的尺寸公差为±10%。图3Z字型端子示意图5.3.2L形端子示意图如图4所示。图4中给定的尺寸单位为毫米（mm），给定的尺寸公差为±10%。5T/ZJXDC01—2018图4L型端子示意图6技术要求6.1蓄电池结构6.1.1蓄电池由正极板、负极板、隔板、蓄电池槽、蓄电池盖、硫酸电解质（或呈胶态）、端子、排气阀等组成；蓄电池槽与盖之间应密封，使蓄电池内部产生的气体不得从排气阀以外排出，蓄电池组由单只蓄电池连接形成。6.1.2蓄电池槽应符合GB/T23754规定。6.1.3蓄电池隔板应符合GB/T28535规定。6.1.4蓄电池的正、负极端子极性应有明显的颜色标识，红色表示正极端子，蓝色表示负极端子。6.2外形尺寸蓄电池外型尺寸应符合表1的规定。6.3外观蓄电池外观不得有变形、裂纹、划痕。应清洁无酸液，且标志清晰。6.42hr容量蓄电池按7.5条及表3程序试验，2hr容量Ca在三次循环内应达到C2。6.5大电流放电蓄电池按7.6试验，放电持续时间应不低于25min。6.6容量保存率蓄电池按7.7试验，容量保存率R应不低于90％。6.7能量密度6T/ZJXDC01—2018蓄电池按7.8试验，以实际容量Ca计算，14Ah及以下能量密度应不低于36Wh/kg；14Ah～20Ah能量密度应不低于37Wh/kg；20Ah及以上能量密度应不低于38Wh/kg。6.8不同温度下的容量蓄电池按7.9试验，在不同温度下的放电容量应在两次循环内达到Cd：a)-18℃±1℃容量应不低于0.80C2；b)0℃±1℃容量应不低于0.90C2；c)50℃±1℃容量应不低于1.05C2。）；）；6.9快速充电能力蓄电池按7.10条试验，放电容量Cb2应不低于Cb1。6.10寿命可靠性蓄电池组按7.11条试验，寿命可靠性循环次数应不低于210次。6.11蓄电池循环寿命蓄电池按7.12条试验，循环次数应不低于360次。6.12开闭阀压力蓄电池按7.13条试验，排气阀应在10kPa～49kPa的压力范围内可靠地开启和关闭。6.13耐振动能力蓄电池按7.14条试验，端电压应不低于额定电压，外观不得出现漏液、变形等异常现象。6.14恒功率放电能力蓄电池组按7.15条试验，放电持续时间应不低于表2要求。表2恒功率放电持续时间6.15安全性6.15.1防爆能力蓄电池按7.16.1条试验，当外遇明火时其内部不应发生燃烧或爆炸。6.15.2阻燃性蓄电池按7.16.2条试验，蓄电池槽、盖应符合GB/T2408-2008的要求，具体要求可由供需双方协调确定。7T/ZJXDC01—20186.15.3过充电蓄电池按7.16.3进行试验，应不起火、不爆炸、电解液不泄漏。6.15.4外部短路蓄电池按7.16.4进行试验，应不起火、不爆炸、电解液不泄漏。6.15.5机械冲击蓄电池按7.16.5进行试验，应不起火、不爆炸、电解液不泄漏。7试验方法7.1测量仪器7.1.1电气测量7.1.1.1电压测量测量蓄电池端电压用的仪表应是具有0.5级或更高精度的电压表，其内阻至少为10000Ω/V。7.1.1.2电流测量测量电流用的仪表应是具有0.5级或更高精度的电流表。7.1.2温度测量测量温度用的温度计应具有适当的量程。其分度值不应大于1℃,温度计的标定精度应不低于0.5℃。7.1.3时间测量测量时间用的仪表应按时、分、秒分度。至少应具有每小时±1s的精度。7.1.4尺寸测量测量蓄电池外形尺寸的量具精度应不低于±0.1%。7.1.5重量称量称量蓄电池重量的衡器，应具有±0.05％以上的精度。7.1.6压力测量测量压力用仪表精度应不低于2.5级。7.1.7容积测量测量容积的量筒或滴定管应具有±1％以上的精度。7.2试验进行前的预处理7.2.1试验蓄电池准备试验应在蓄电池生产后的3个月内进行，试验前所有蓄电池必须进行完全充电。生产的蓄电池超过3个月，不适用本标准。8T/ZJXDC01—20187.2.2蓄电池的完全充电7.2.2.1在25℃±2℃的环境中，以1.0I2(A)电流放电到平均单格电压为1.75V。7.2.2.2经放电的蓄电池，以平均单格电压2.467V（限流0.35I2A）充电，当电流小于0.04I2(A)时转为以平均单格电压2.317V连续充电3h后，完成蓄电池完全充电。7.3外观检查用目视检查蓄电池的外观。7.4尺寸检查按表1要求进行蓄电池的外形尺寸测量。7.52hr容量试验7.5.1蓄电池经7.2.2.2完全充电后，在温度为25℃±2℃的环境中静置1h～24h，当蓄电池的表面温度为25℃±2℃时，以1.0I2(A)电流连续放电至蓄电池平均单格电压为1.75V时终止，在放电过程中，放电电流的波动不得超过规定值的±1%。7.5.2测量并记录放电开始时蓄电池的表面初始温度和端电压值，放电期间每隔30min测量并记录一次蓄电池的端电压及蓄电池表面温度值，在放电末期要随时测量端电压并确定和记录放电持续时间T。7.5.3蓄电池的实际容量Ca按式（1）计算：Ca=Ca=..........................................................................(1)1+f(t-25)式中：Ca——基准温度25℃时蓄电池实际容量的数值，单位为安时（Ah）；T——放电持续时间的数值，单位为小时（h）；t——放电过程中蓄电池表面平均温度的数值，单位为摄氏度(℃);f——温度系数，单位为每摄氏度(℃-1），数值为0.006。7.5.4放电结束后，蓄电池按7.2.2.2进行完全充电。7.6大电流放电试验经7.5条试验合格的蓄电池，在温度为25℃±2℃的环境中静置1h～4h后，以3.6I2(A)电流放电至蓄电池平均单格电压为1.75V时终止，记录放电持续时间。7.7容量保存率试验经7.5条试验合格的蓄电池，在温度为25℃±2℃的环境中进行容量测试，计算容量Ca。擦净表面，在温度为25℃±5℃的环境中开路静置28d后，直接以1.0I2(A)电流连续放电至蓄电池平均单格电压为1.75V时，计算容量为Cr。容量保存率R按式（2）计算：R=100%.............................................................................(2)9T/ZJXDC01—2018式中：R——容量保存率，(％)；Cr——静置后的放电容量的数值，单位为安时(Ah)。Ca——静置前按7.7条试验的实际容量的数值，单位为安时（Ah）。7.8能量密度试验7.8.1经7.5条试验合格的蓄电池擦净表面，称量重量（G）到精度±0.05%。7.8.2能量密度按式（3）计算：W=U根........................................式中：W——能量密度，单位为瓦时每千克（Wh/Kg）；U——蓄电池额定电压值，单位为伏（V）；Ca——按7.5条试验，经过三次容量测试中实际容量最大值的数值，单位为安时（AhG——蓄电池重量，单位为千克（Kg）。7.9不同温度下的容量试验7.9.1蓄电池按7.2.2.2完全充电后，在6.8条规定的温度下（-18℃静置12±1h、0℃静置12±1h、50℃静置12±1h以1.0I2(A)电流放电至蓄电池平均单格电压达1.75V时终止，记录放电时间（T并以放电电流（1.0I2）乘以放电时间（T）计算放电容量Cd。7.9.2放电结束后，蓄电池应置于常温下静置≥12h，并按7.2.2.2规定完全充电。7.10快速充电能力试验7.10.1经7.5条试验合格的蓄电池，在25℃±2℃的环境中以1.0I2（A）电流放电至蓄电池平均单格电压为1.75V，记录放电时间T1，并以放电电流（1.0I2）乘以放电时间（T1）计算放电容量Cb1。7.10.2以恒定平均单格电压为2.67V（限流3.0I2A）充电1h。7.10.3在25℃±2℃的环境中以1.0I2（A）电流放电至蓄电池平均单格电压为1.75V，记录放电时间（T2），并以放电电流（1.0I2）乘以放电时间（T2）计算放电容量Cb2。7.11寿命可靠性试验7.11.1试验在串联成48V的蓄电池组上进行。7.11.2经7.5条试验合格的蓄电池组成蓄电池组，在25℃±5℃的环境中，以1.0I2(A)电流放电1.8h，然后以恒定电压59.2V（限流0.35I2A）充电，当电流小于0.05I2(A)时转为以恒定电压55.6V连续充电3h。以上为一个寿命可靠性次数。7.11.3当连续三次放电1.8h，蓄电池组端电压低于42.0V时试验终止，此三次循环不计入寿命可靠性次数。7.12循环寿命试验7.12.1经7.5条试验合格的蓄电池，在25℃±5℃的环境中，以1.0I2(A)电流放电1.6h，然后以平均单格电压2.467V(限流0.35I2A)充电，当电流小于0.05I2(A)时转为以平均单格电压2.317V连续充电3h，以上为一个循环寿命次数。T/ZJXDC01—20187.12.2当放电1.6h，蓄电池平均单格电压连续三次低于1.75V时，认为蓄电池循环寿命终止，此三次循环不计入循环次数内。7.12.3按7.5条试验的容量放电次数追加到循环的次数内。7.13开闭阀压力试验7.13.1在温度为25℃±5℃的环境中，按图5所示方法将完全充电的蓄电池连接到测量装置，并置于水槽中，水槽液面至蓄电池顶部的距离不超过10mm。图5安全阀动作测量系统图7.13.2先测记U形汞柱压力计的平衡位刻度值，启动气泵，将压力控制在1个大气压力，缓慢打开控制阀给蓄电池内部加压，这时U形汞柱压力计内的汞柱分别偏离平衡值，当加压至排气阀部位冒出气泡时刻，关闭截止阀，测记汞柱压力计连通大气压侧的刻度值，然后关闭控制阀及气泵并打开截止阀，通过自然减压法观察排气阀处气泡产生情况，当无气泡冒出时，测记U形汞柱压力计汞柱连通大气压侧的刻度值。7.13.3开阀压力、闭阀压力按式（4）、式（5）计算：r0 r0 式中：P0——平衡位汞柱刻度值的数值，单位为毫米（mm）；P1——开阀时汞柱刻度值的数值，单位为毫米（mm）；P2——闭阀时汞柱刻度值的数值，单位为毫米（mm）；0.1332——1mm汞柱(Hg)压力值，单位为千帕（kPa）。7.14耐振动能力试验7.14.1蓄电池完全充电后在温度为25℃±5℃的环境中，以正立状态紧固在振动台上。7.14.2蓄电池应经受频率为16.7Hz，振幅为2mm的垂直振动1h。7.14.3振动试验后，检查蓄电池端电压及外观是否正常。7.15恒功率放电能力试验7.15.1按表2电池规格和电压体系在2只或4只串联的蓄电池组上进行。T/ZJXDC01—20187.15.2经7.5试验合格的蓄电池组经完全充电后，在25℃±2℃的环境中以表2规定的恒定功率值放电至单只蓄电池平均电压为10.50V，记录放电时间。7.16安全性试验7.16.1防爆能力试验7.16.1.1试验应在确认安全措施得以保证后进行。7.16.1.2以0.2I2(A)电流对完全充电状态下的蓄电池进行过充电1h。7.16.1.3在不中止充电情况下，在蓄电池顶部的排气孔附近，用直流24V电源(功率500W)，熔断5A保险丝（保险丝距排气孔2mm～4mm）反复试验两次。7.16.2阻燃性试验7.16.2.1按GB/T2408-2008中第7章的方法进行取样制备；水平燃烧试验按GB/T2408-2008中第8章进行，垂直燃烧实验按GB/T2408-2008中第9章进行。注：蓄电池上取样不能满足试验要求，可由电池槽、盖制造厂提供同一7.16.3过充电试验试验应在有强制排风条件及防爆措施的装置内进行。蓄电池按7.2.2.2完全充电后，搁置0.5h～1h。用恒流稳压源以0.5I2A恒流充电60mim，或充电时蓄电池表面温度稳定（30mim内温升不超过2℃),两个条件满足其中一个时可停止试验。7.16.4外部短路试验试验应在有强制排风条件及防爆措施的装置内进行。蓄电池按7.2.2.2完全充电后，搁置0.5h～1h。将正负极用电阻（80±20）mΩ的电阻外线路短路5s。7.16.5机械冲击试验使用弹簧冲击锤，冲击能量设为1J，分别冲击蓄电池外壳的顶部、底部和4个侧面。8检验规则8.1检验分类8.1.1出厂检验、周期检验凡提出交货的产品，应按出厂检验项目和周期检验项目进行检验。8.1.2型式检验遇有下列情况之一时，应抽样进行型式检验，作型式检验必须是经出厂检验合格的产品。a)试制的新产品；b)产品结构、工艺配方或原材料有更改时；c)用户要求的检验；d)相关机构的检验。同系列蓄电池型式检验时一般选取产量最大的型号抽样。8.2型式检验项目与全项试验程序T/ZJXDC01—2018型式检验项目与全项试验程序见表3。8.3出厂检验和周期检验项目、样品数量和检验周期出厂检验和周期检验项目、样品数量和检验周期见表3和表4。表3型式检验项目与全项试验程序1234567891√√√√√√√√√√2√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√8√9√√√√√√√√√√√√√√√√√√√表4出厂检验和周期检验项目、样品数量和检验周期12T/ZJXDC01—20183每月一次4每月一次5每月一次6半年一次7半年一次8半年一次9半年一次每年一次每年一次每年一次每年一次每年一次每年一次每年一次每年一次每年一次8.4检验判定准则8.4.1依检验现象评定的检验项目，以检验现象进行判定。8.4.2依检验数据评定的检验项目，以全部参试蓄电池的测试数据作为该项目的判定数据，若有一只参试电池的测试数据不符合本标准要求时，对于型式试验、周期检验，均可进行加倍复测，如仍有一只达不到要求，则判定该批产品不合格。8.5产品检验合格后出厂准备产品检验合格后方可出厂，并附有产品检验合格的文件。9标志、包装、运输、贮存及使用要求9.1标志9.1.1蓄电池产品上应有下列标志：a)制造厂名；注：制造厂名也可在包装箱上标志。b）产品型号或规格；c)制